Prečnik sunca i zemlje. Veličine planeta Sunčevog sistema u rastućem redoslijedu i zanimljive informacije o planetama. Veličine planete Zemlje u poređenju

U početku je postojalo mišljenje da se Sunce okreće oko naše planete i na taj način osvjetljava svaki njen dio zauzvrat. Ali u procesu razvoja nauke o astronomiji, naučnici su ipak došli do istine da se oko Sunca svi objekti u Sunčevom sistemu, uključujući i Zemlju, rotiraju, a ne obrnuto.

Zahvaljujući zračenju ove zvijezde održava se život, odvija se proces fotosinteze tokom kojeg se proizvodi kisik, toliko neophodan svim živim bićima na planeti. Ali pitam se šta je veće: Sunce ili Zemlja?

Struktura Sunca

Proučavajući jedinu zvijezdu u Sunčevom sistemu, naučnici su došli do zaključka o njenoj strukturi. Centar zauzima jezgro. Njegov radijus je otprilike 150-175 hiljada km. Helij nastaje u jezgri kao rezultat kontinuiranih nuklearnih reakcija. Ovdje se stvaraju toplina i energija, a ostatak zvijezde se zagrijava zbog fenomena toplinske izmjene sa jezgrom. Energija, prolazeći kroz sve slojeve, emituje se iz fotosfere u obliku jarke sunčeve svetlosti.

Po gornjem sloju Sunca - fotosferi - može se suditi o njegovoj veličini i udaljenosti od naše planete.

Sunce u poređenju sa velikim zvezdama

Struktura Zemlje

Struktura Zemlje je slična onoj kod Sunca. Središte naše planete je jezgro, čiji je radijus oko 3,5 hiljada km. Pretpostavlja se da se sastoji od dva dijela, između kojih povremeno može nastati tzv. prelazna zona. U središnjem dijelu nalazi se čvrsto jezgro poluprečnika 1300 km, sa vanjske strane obavijeno je tekućim vanjskim jezgrom.

Plašt je sloj koji pokriva Zemljino jezgro. A na vrhu plašta nalazi se čvrsti sloj Zemlje - njena površina, na kojoj se nalaze kontinenti i okeani, planine i depresije, kopno i voda. Zemlja je jedna od najvećih planeta u Sunčevom sistemu. Za 365 dana uspeva da obiđe oko Sunca i da se okrene oko svoje ose isto toliko puta. Upravo zbog koje strane je naša planeta okrenuta prema suncu i ugla nagiba zemljine ose uočavaju se klimatske promjene i svakodnevna smjena dana i noći. Odstupanje ose od vertikale je 23,5 stepeni.

To više

Dakle, šta je veće: Zemlja prosječnog radijusa od 6371 km ili Sunce, čiji polumjer jezgra već premašuje veličinu Zemlje? Nesumnjivo je da je Sunce mnogo puta veće od naše planete. Ali svaka od ovih komponenti igra važnu ulogu za život, i za postojanje cijelog čovječanstva u cjelini.

Poređenje veličina Zemlje, Sunca i drugih nebeskih tijela

Danas ćemo govoriti o činjenici da je Zemlja mala i o veličinama drugih ogromnih nebeskih tijela u Univerzumu. Koje su veličine Zemlje u odnosu na druge planete i zvijezde Univerzuma.

U stvari, naša planeta je veoma, veoma mala... u poređenju sa mnogim drugim nebeskim telima, pa čak i u poređenju sa istim Suncem, Zemlja je grašak (sto puta manji po poluprečniku i 333 hiljade puta manji po masi), i ima zvezda u vremenima, stotinama, hiljadama (!!) puta više od Sunca... Uopšte, mi ljudi, a svako od nas posebno, mikroskopski smo tragovi postojanja u ovom Univerzumu, atomi nevidljivi očima stvorenja koji bi mogao da živi na ogromnim zvezdama (teoretski, ali, možda i praktično).

Razmišljanja iz filma na temu: čini nam se da je Zemlja velika, to je tako - za nas, budući da smo i sami mali, a masa našeg tijela beznačajna u poređenju sa razmjerom Univerzuma, neki nikada nisu čak su bili u inostranstvu i ne odlaze većinu svog života. Ne znaju gotovo ništa izvan granica kuće, sobe, pa čak i o Univerzumu. I mravi misle da je njihov mravinjak ogroman, ali mi ćemo mrava zgaziti i nećemo ga ni primijetiti. Kad bismo imali moć da smanjimo Sunce na veličinu bijelog krvnog zrnca i proporcionalno smanjimo Mliječni put, onda bi to bilo jednako razmjeri Rusije. Ali postoje hiljade ili čak milioni i milijarde galaksija osim Mliječnog puta... Ovo nikako ne može stati u svijest ljudi.

Svake godine astronomi otkrivaju hiljade (ili više) novih zvijezda, planeta i nebeskih tijela. Svemir je neistraženo područje, a koliko će još galaksija, zvijezda, planetarnih sistema biti otkriveno, a sasvim je moguće da postoji mnogo sličnih solarnih sistema sa teorijski postojećim životom. O veličinama svih nebeskih tijela možemo procijeniti samo približno, a broj galaksija, sistema i nebeskih tijela u Univerzumu je nepoznat. Međutim, na osnovu poznatih podataka, Zemlja nije najmanji objekat, ali je daleko od najvećeg, postoje zvijezde i planete stotine, hiljade puta veće!!

Najveći objekat, odnosno nebesko tijelo, nije definirano u Univerzumu, jer su ljudske mogućnosti ograničene, uz pomoć satelita i teleskopa možemo vidjeti samo mali dio Univerzuma, a ne znamo šta se tamo nalazi , u nepoznatoj daljini i iza horizonta... možda čak i veća nebeska tijela od onih koje su otkrili ljudi.

Dakle, u Sunčevom sistemu, najveći objekat je Sunce! Njegov radijus je 1.392.000 km, zatim Jupiter - 139.822 km, Saturn - 116.464 km, Uran - 50.724 km, Neptun - 49.244 km, Zemlja - 12.742,0 km, Venera - 12,6,6, 70 km itd.

Nekoliko desetina velikih objekata - planeta, satelita, zvijezda i nekoliko stotina malih, to su samo oni koji su otkriveni, ali ima i onih koji nisu otkriveni.

Sunce je veće od Zemlje u poluprečniku - više od 100 puta, po masi - 333 hiljade puta. Ovo su vage.

Zemlja je 6. najveći objekat u Sunčevom sistemu, vrlo blizu Zemlje, Venere, a Mars je upola manji.

Zemlja je generalno grašak u poređenju sa Suncem. A sve ostale planete, manje, su praktično prašina za Sunce...

Međutim, Sunce nas grije bez obzira na njegovu veličinu i našu planetu. Da li ste znali, da li ste zamišljali, hodajući nogama po smrtnom tlu, da je naša planeta skoro tačka u poređenju sa Suncem? I shodno tome, mi smo mikroskopski mikroorganizmi na njemu...

Međutim, ljudi imaju mnogo hitnih problema, a ponekad nema vremena da pogledaju dalje od tla pod nogama.

Jupiter je više od 10 puta veći od Zemlje, to je peta planeta najudaljenija od Sunca (klasifikovana kao gasni gigant zajedno sa Saturnom, Uranom, Neptunom).

Nakon plinovitih divova, Zemlja je prvi najveći objekat u Sunčevom sistemu nakon Sunca. zatim dolaze ostale zemaljske planete, Merkur nakon satelita Saturna i Jupitera.

Zemaljske planete - Merkur, Zemlja, Venera, Mars - su planete koje se nalaze u unutrašnjem području Sunčevog sistema.

Pluton je oko jedan i po puta manji od Mjeseca, danas je klasifikovan kao patuljasta planeta, deseto je nebesko tijelo u Sunčevom sistemu nakon 8 planeta i Eris (patuljasta planeta približno slična Plutonu), sastoji se od leda i stena, sa površinom kao što je Južna Amerika, mala planeta, međutim, veća je u odnosu na Zemlju i Sunce, Zemlja je još uvek dva puta manja u proporcijama.

Na primjer, Ganimed je Jupiterov satelit, Titan je satelit Saturna - samo 1,5 hiljada km manje od Marsa i više od Plutona i velikih patuljastih planeta. Nedavno je otkriveno mnogo patuljastih planeta i satelita, a još više zvijezda, više od nekoliko miliona, ili čak milijardi.

U Sunčevom sistemu postoji nekoliko desetina objekata koji su nešto manji od Zemlje i upola manji od Zemlje, te nekoliko stotina onih koji su nešto manji. Možete li zamisliti koliko stvari leti oko naše planete? Međutim, reći „leti oko naše planete“ je netačno, jer po pravilu svaka planeta ima neko relativno fiksno mjesto u Sunčevom sistemu.

A ako neki asteroid leti prema Zemlji, onda je čak moguće izračunati njegovu približnu putanju, brzinu leta, vrijeme približavanja Zemlji, te uz pomoć određenih tehnologija i uređaja (kao što je udar u asteroid uz pomoć super-moćno atomsko oružje u cilju uništenja dijela meteorita i kako posljedica promjene brzine i putanje leta) mijenjaju smjer leta ako je planeta u opasnosti.

Međutim, ovo je teorija; takve mjere još nisu primijenjene u praksi, ali su zabilježeni slučajevi neočekivanih padova nebeskih tijela na Zemlju - na primjer, u slučaju istog meteorita Čeljabinsk.

U našem umu Sunce je sjajna lopta na nebu; apstraktno, to je neka vrsta supstance za koju znamo iz satelitskih snimaka, zapažanja i eksperimenata naučnika. Međutim, sve što vidimo svojim očima je sjajna lopta na nebu koja nestaje noću. Ako uporedite veličine Sunca i Zemlje, onda je to otprilike isto kao automobil igračka i ogroman džip; džip će zdrobiti automobil, a da to i ne primijeti. Isto tako, Sunce bi, da ima bar malo agresivnije karakteristike i nerealnu sposobnost kretanja, upijalo sve na svom putu, uključujući i Zemlju. Inače, jedna od teorija o smrti planete u budućnosti kaže da će Sunce progutati Zemlju.

Navikli smo, živeći u ograničenom svijetu, vjerovati samo onome što vidimo i uzimati zdravo za gotovo samo ono što nam je pod nogama i doživljavati Sunce kao loptu na nebu koja živi za nas, da bi osvijetlila put običnim smrtnicima , da nas zagreje, da iskoristimo Sunce u najvećoj meri, a ideja da ova sjajna zvezda nosi potencijalnu opasnost deluje smešno. I samo nekoliko ljudi će ozbiljno pomisliti da postoje i druge galaksije u kojima se nalaze nebeska tijela stotine, a ponekad i hiljade puta veća od onih u Sunčevom sistemu.

Ljudi jednostavno ne mogu umom da shvate kolika je brzina svjetlosti, kako se nebeska tijela kreću u Univerzumu, to nisu formati ljudske svijesti...

Pričali smo o veličinama nebeskih tela unutar Sunčevog sistema, o veličinama velikih planeta, rekli smo da je Zemlja 6. najveći objekat u Sunčevom sistemu i da je Zemlja sto puta manja od Sunca (prečnika) , i 333 hiljade puta mase , međutim, u Univerzumu postoje nebeska tijela MNOGO veća od Sunca. I ako se poređenje Sunca i Zemlje nije uklapalo u svijest običnih smrtnika, onda je to što postoje zvijezde u poređenju sa kojima je Sunce lopta - još više nemoguće uklopiti u nas.

Međutim, prema naučnim istraživanjima, to je tačno. I to je činjenica, zasnovana na podacima do kojih su došli astronomi. Postoje i drugi zvjezdani sistemi u kojima postoji planetarni život sličan našem, solarnom. Pod "životom planeta" ne mislimo na zemaljski život sa ljudima ili drugim stvorenjima, već na postojanje planeta u ovom sistemu. Dakle, po pitanju života u svemiru – svake godine, svakog dana, naučnici dolaze do zaključka da je život na drugim planetama sve mogućniji, ali to ostaje samo nagađanje. U Sunčevom sistemu, jedina planeta bliska onima na Zemlji je Mars, ali planete drugih zvezdanih sistema nisu u potpunosti istražene.

Na primjer:

“Vjeruje se da su planete slične Zemlji najpovoljnije za nastanak života, pa potraga za njima privlači veliku pažnju javnosti. Tako su u decembru 2005. naučnici sa Instituta za svemirske nauke (Pasadena, Kalifornija) izvijestili o otkriću zvijezde nalik Suncu oko koje se vjeruje da se formiraju stenovite planete.

Kasnije su otkrivene planete koje su bile samo nekoliko puta masivnije od Zemlje i vjerovatno bi imale čvrstu površinu.

Primjer zemaljskih egzoplaneta su super-Zemlje. Od juna 2012. pronađeno je više od 50 super-Zemlja."

Ove super-Zemlje su potencijalni nosioci života u Univerzumu. Iako je ovo pitanje, budući da je glavni kriterij za klasu takvih planeta masa veća od 1 puta mase Zemlje, međutim, sve otkrivene planete kruže oko zvijezda sa manje toplinskog zračenja u odnosu na Sunce, obično bijele, crvene i narandžaste patuljke.

Prva super-Zemlja otkrivena u naseljivoj zoni 2007. bila je planeta Gliese 581 c u blizini zvijezde Gliese 581, planeta je imala masu od oko 5 Zemljinih masa, “uklonjena od svoje zvijezde za 0,073 AJ”. e. i nalazi se u “životnoj zoni” zvijezde Gliese 581.” Kasnije je u blizini ove zvijezde otkriven niz planeta koji se danas nazivaju planetarnim sistemom; sama zvijezda ima nisku svjetlost, nekoliko desetina puta manju od Sunca. Bilo je to jedno od najsenzacionalnijih otkrića u astronomiji.

Ipak, vratimo se na temu velikih zvijezda.

Ispod su fotografije najvećih objekata i zvijezda Sunčevog sistema u poređenju sa Suncem, a zatim i sa posljednjom zvijezdom na prethodnoj fotografiji.

Merkur< Марс < Венера < Земля;

zemlja< Нептун < Уран < Сатурн < Юпитер;

Jupiter< < Солнце < Сириус;

Sirius< Поллукс < Арктур < Альдебаран;

Aldebaran< Ригель < Антарес < Бетельгейзе;

Betelgeuse< Мю Цефея < < VY Большого Пса

A ova lista uključuje i najmanje zvijezde i planete (jedina istinski velika zvijezda na ovoj listi je možda VY Canis Majoris).. Najveća se ne može ni porediti sa Suncem, jer Sunce jednostavno neće biti vidljivo.

Ekvatorijalni radijus Sunca korišten je kao mjerna jedinica za poluprečnik zvijezde - 695.700 km.

Na primjer, zvijezda VV Cephei je 10 puta veća od Sunca, a između Sunca i Jupitera najvećom zvijezdom se smatra Wolf 359 (jedna zvijezda u sazviježđu Lava, slabi crveni patuljak).

VV Cephei (ne miješati s istoimenom zvijezdom s "prefiksom" A) - “Pomračna binarna zvijezda tipa Algol u sazviježđu Cefej, koja se nalazi na udaljenosti od oko 5000 svjetlosnih godina od Zemlje. Komponenta A je sedma najveća zvijezda poznata nauci u radijusu od 2015. godine i druga najveća zvijezda u galaksiji Mliječni put (nakon VY Canis Majoris)."

"Capella (α Aur / α Auriga / Alpha Aurigae) je najsjajnija zvijezda u sazviježđu Auriga, šesta najsjajnija zvijezda na nebu i treća najsjajnija na nebu sjeverne hemisfere."

Kapela je 12,2 puta veća od radijusa Sunca.

Polarna zvijezda je 30 puta veća u radijusu od Sunca. Zvijezda u sazviježđu Malog medvjeda, koja se nalazi u blizini sjevernog pola svijeta, supergigant spektralne klase F7I.

Zvezda Y Canes Venatici veća je od Sunca za (!!!) 300 puta! (to jest, oko 3000 puta veći od Zemlje), crveni džin u sazvežđu Canes Venatici, jedna od najhladnijih i najcrvenijih zvezda. A ovo je daleko od najveće zvijezde.

Na primjer, zvijezda VV Cephei A je 1050-1900 puta veća u radijusu od Sunca! A zvijezda je vrlo zanimljiva zbog svoje nepostojanosti i "curenja": “Svjetlost je 275.000-575.000 puta veća. Zvijezda ispunjava Rocheov režanj, a njen materijal teče do susjednog pratioca. Brzina istjecanja plina dostiže 200 km/s. Utvrđeno je da je VV Cephei A fizička varijabla koja pulsira u periodu od 150 dana.”

Naravno, većina nas neće razumjeti informacije u naučnom smislu, ako jezgrovito - usijana zvijezda koja gubi materiju. Njegovu veličinu, snagu i jačinu sjaja jednostavno je nemoguće zamisliti.

Dakle, 5 najvećih zvijezda u Univerzumu (priznate kao one koje su trenutno poznate i otkrivene), u poređenju s kojima je naše Sunce grašak i zrnca prašine:

— VX Strelac je 1520 puta veći od prečnika Sunca. Supergigantska, hipergigantska, promjenljiva zvijezda u sazviježđu Strijelac gubi svoju masu zbog zvjezdanog vjetra.

— Zvijezda WOH G64 iz sazviježđa Doradus, crveni superdžin spektralnog tipa M7.5, nalazi se u susednoj galaksiji Veliki Magelanov oblak. Udaljenost do Sunčevog sistema je otprilike 163 hiljade svjetlosnih godina. godine. 1540 puta veći od radijusa Sunca.

— NML Cygnus (V1489 Cygnus) je 1183 - 2775 puta veći u poluprečniku od Sunca, - “zvijezda, crveni hipergigant, nalazi se u sazviježđu Labud.”

“UY Scuti je zvijezda (hipergigant) u sazviježđu Scutum. Nalazi se na udaljenosti od 9500 sv. godine (2900 kom) od Sunca.

To je jedna od najvećih i najsjajnijih poznatih zvijezda. Prema naučnicima, radijus UY Scuti je jednak 1708 solarnih radijusa, prečnik je 2,4 milijarde km (15,9 AJ). Na vrhuncu pulsiranja, radijus može doseći 2000 solarnih radijusa. Zapremina zvijezde je otprilike 5 milijardi puta veća od zapremine Sunca.”

Iz ove liste vidimo da postoji oko stotinu (90) zvijezda mnogo većih od Sunca (!!!). A postoje i zvijezde na skali na kojoj je Sunce mrlja, a Zemlja nije čak ni prah, već atom.

Činjenica je da su mjesta na ovoj listi raspoređena po principu tačnosti u određivanju parametara, mase, ima otprilike većih zvijezda od UY Scuti, ali njihove veličine i drugi parametri nisu utvrđeni sa sigurnošću, međutim, parametri ova zvijezda bi jednog dana mogla doći u pitanje. Jasno je da postoje zvijezde 1000-2000 puta veće od Sunca.

A, možda, postoje ili se formiraju planetarni sistemi oko nekih od njih, a ko će garantovati da tamo ne može biti života... ili ne sada? Nije bilo ili nikad neće biti? Niko... Premalo znamo o Univerzumu i Svemiru.

Da, čak i od zvijezda prikazanih na slikama - poslednja zvijezda - VY Canis Majoris ima radijus jednak 1420 solarnih radijusa, ali zvijezda UY Scuti na vrhuncu pulsiranja ima oko 2000 solarnih radijusa, a navodno postoje zvijezde veće od 2,5 hiljade solarnih radijusa. Takvu skalu je nemoguće zamisliti; ovo su zaista vanzemaljski formati.

Naravno, zanimljivo je pitanje - pogledajte prvu sliku u članku i posljednje fotografije, na kojima ima mnogo, mnogo zvijezda - kako tolika nebeska tijela koegzistiraju u Univerzumu sasvim mirno? Nema eksplozija, nema sudara baš ovih supergiganata, jer nebo, od onoga što je nama vidljivo, vrvi od zvijezda... Zapravo, ovo je samo zaključak običnih smrtnika koji ne razumiju razmjere Univerzuma - vidimo iskrivljenu sliku, ali u stvari tamo ima dovoljno mjesta za sve, a možda ima i eksplozija i sudara, ali to jednostavno ne dovodi do smrti Univerzuma, pa čak i dijela galaksija, jer je udaljenost od zvijezde zvezda je ogromna.

Nebo iznad je najstariji udžbenik geometrije. Prvi koncepti, kao što su tačka i krug, potiču odatle. Vjerovatnije nije čak ni udžbenik, već problemska knjiga. U kojoj nema stranice sa odgovorima. Dva kruga iste veličine - Sunce i Mjesec - kreću se po nebu, svaki svojom brzinom. Preostali objekti - svjetleće tačke - kreću se svi zajedno, kao da su pričvršćeni za sferu koja se okreće brzinom od 1 okretaja u 24 sata. Istina, među njima ima izuzetaka - 5 bodova pomjeraju kako hoće. Za njih je odabrana posebna riječ - "planeta", na grčkom - "skitnica". Dokle god postoji čovječanstvo, pokušavalo je razotkriti zakone ovog perpetualnog kretanja. Prvi proboj se dogodio u 3. veku pre nove ere, kada su grčki naučnici, koristeći mladu nauku geometrije, uspeli da dobiju prve rezultate o strukturi Univerzuma. O tome ćemo razgovarati.

Da biste imali neku ideju o složenosti problema, razmotrite ovaj primjer. Zamislimo svjetleću kuglu prečnika 10 cm, koja nepomično visi u prostoru. Hajde da ga pozovemo S. Mala lopta se okreće oko njega na udaljenosti od nešto više od 10 metara Z sa prečnikom od 1 milimetar, i oko Z na udaljenosti od 6 cm okreće se vrlo sićušna kuglica L, njegov prečnik je četvrt milimetra. Na površini srednje lopte Z mikroskopska stvorenja žive. Imaju nešto inteligencije, ali ne mogu napustiti okvire svoje lopte. Sve što mogu da urade je da pogledaju druge dve lopte - S I L. Pitanje je da li mogu saznati prečnike ovih kuglica i izmjeriti udaljenosti do njih? Koliko god razmišljali, stvar se čini beznadežnom. Nacrtali smo znatno smanjeni model Sunčevog sistema ( S- sunce, Z- Zemlja, L- Mjesec).

To je bio zadatak sa kojim su se suočili drevni astronomi. I oni su to riješili! Prije više od 22 stoljeća, bez korištenja ničega osim najelementarnije geometrije - na nivou 8. razreda (osobine prave i kružnice, slični trouglovi i Pitagorina teorema). I, naravno, posmatranje Mjeseca i Sunca.

Nekoliko naučnika radilo je na rješenju. Izdvojićemo dva. To su matematičar Eratosten, koji je izmjerio radijus globusa, i astronom Aristarh, koji je izračunao veličine Mjeseca, Sunca i udaljenosti do njih. Kako su to uradili?

Kako je izmjeren globus

Ljudi odavno znaju da Zemlja nije ravna. Drevni navigatori su promatrali kako se slika zvjezdanog neba postupno mijenja: nova sazviježđa su postala vidljiva, dok su druga, naprotiv, otišla izvan horizonta. Brodovi koji plove u daljinu „odlaze pod vodu“, a vrhovi njihovih jarbola posljednji nestaju iz vidokruga. Nije poznato ko je prvi izrazio ideju da je Zemlja sferna. Najvjerovatnije - Pitagorejci, koji su loptu smatrali najsavršenijim figurama. Stoljeće i po kasnije, Aristotel daje nekoliko dokaza da je Zemlja sfera. Glavni je: tokom pomračenja Mjeseca, sjena Zemlje je jasno vidljiva na površini Mjeseca, a ova sjena je okrugla! Od tada su učinjeni stalni pokušaji mjerenja polumjera zemaljske kugle. Dvije jednostavne metode su navedene u vježbama 1 i 2. Mjerenja su se, međutim, pokazala netačnim. Aristotel je, na primjer, pogriješio više od jedan i po puta. Vjeruje se da je prva osoba koja je to učinila s velikom preciznošću bio grčki matematičar Eratosten iz Kirene (276–194 pne). Njegovo ime je sada poznato svima zahvaljujući Eratostenovo sito - način pronalaženja prostih brojeva (slika 1).

Ako precrtate jedan iz prirodnog niza, onda precrtajte sve parne brojeve osim prvog (sam broj 2), zatim sve brojeve koji su višekratnici tri, osim prvog od njih (broj 3) itd. , tada će rezultat biti samo prosti brojevi. Među svojim savremenicima, Eratosten je bio poznat kao veliki enciklopedista koji je proučavao ne samo matematiku, već i geografiju, kartografiju i astronomiju. Dugo je bio na čelu Aleksandrijske biblioteke, tadašnjeg centra svjetske nauke. Dok je radio na sastavljanju prvog atlasa Zemlje (mi smo, naravno, govorili o njegovom dijelu koji je tada bio poznat), odlučio je da izvrši tačno mjerenje globusa. Ideja je bila ovo. U Aleksandriji su svi znali da na jugu, u gradu Sijeni (moderni Asuan), jednog dana u godini, u podne, Sunce dostiže svoj zenit. Sjena sa vertikalnog stupa nestaje, a dno bunara se osvjetljava nekoliko minuta. To se dešava na dan letnjeg solsticija, 22. juna - na dan najvišeg položaja Sunca na nebu. Eratosten šalje svoje pomoćnike u Syene i oni utvrđuju da je tačno u podne (prema sunčanom satu) Sunce tačno u zenitu. U isto vrijeme (kako piše u izvornom izvoru: “u isti sat”), tj. u podne prema sunčanom satu, Eratosten mjeri dužinu sjene od okomitog stupa u Aleksandriji. Rezultat je trokut ABC (AC- motka, AB- senka, pirinač. 2).

Dakle, zraka sunca u Sieni ( N) je okomita na površinu Zemlje, što znači da prolazi kroz njen centar - tačku Z. Greda paralelna sa njom u Aleksandriji ( A) čini ugao γ = ACB sa vertikalom. Koristeći jednakost poprečnih uglova za paralelne uglove, zaključujemo da AZN= γ. Ako označimo sa l obim, i kroz X dužina njegovog luka AN, onda dobijamo proporciju . Ugao γ u trouglu ABC Eratosten ga je izmjerio i pokazalo se da je 7,2°. Magnituda X - ništa manje od dužine rute od Aleksandrije do Sijene, otprilike 800 km. Eratosten ga pažljivo izračunava na osnovu prosečnog vremena putovanja karavana kamila koji su redovno putovali između dva grada, kao i koristeći podatke bematisti - ljudi posebne struke koji su razdaljinu mjerili koracima. Sada ostaje riješiti proporciju, dobivši obim (tj. dužinu Zemljinog meridijana) l= 40000 km. Zatim radijus Zemlje R jednaki l/(2π), ovo je otprilike 6400 km. Činjenica da je dužina Zemljinog meridijana izražena u ovako okruglom broju od 40.000 km ne čudi ako se prisjetimo da je jedinica za dužinu od 1 metar uvedena (u Francuskoj krajem 18. stoljeća) kao jedan četrdesetmilioniti dio. obima Zemlje (po definiciji!). Eratosten je, naravno, koristio drugu mjernu jedinicu - faze(oko 200 m). Bilo je nekoliko faza: egipatski, grčki, vavilonski, a koju je od njih koristio Eratosten nije poznato. Stoga je teško sa sigurnošću suditi o tačnosti njegovog mjerenja. Osim toga, nastala je neizbježna greška zbog geografskog položaja dva grada. Eratosten je razmišljao na ovaj način: ako su gradovi na istom meridijanu (tj. Aleksandrija se nalazi tačno sjeverno od Siene), onda se podne u njima događa u isto vrijeme. Dakle, mjerenjem tokom najviše pozicije Sunca u svakom gradu, trebalo bi da dobijemo tačan rezultat. Ali u stvari, Aleksandrija i Sijena su daleko od toga da se nalaze na istom meridijanu. Sada je to lako provjeriti gledajući kartu, ali Eratosten nije imao takvu priliku, već je samo radio na izradi prvih karata. Stoga je njegova metoda (apsolutno ispravna!) dovela do greške u određivanju polumjera Zemlje. Međutim, mnogi istraživači su uvjereni da je tačnost Eratostenovih mjerenja bila visoka i da je pogrešio za manje od 2%. Čovječanstvo je uspjelo poboljšati ovaj rezultat tek 2 hiljade godina kasnije, sredinom 19. stoljeća. Na tome je radila grupa naučnika u Francuskoj i ekspedicija V. Ya. Struvea u Rusiji. Čak i u doba velikih geografskih otkrića, u 16. veku, ljudi nisu bili u stanju da postignu rezultat Eratostena i koristili su netačnu vrednost obima Zemlje od 37.000 km. Ni Kolumbo ni Magelan nisu znali pravu veličinu Zemlje i koje udaljenosti će morati da pređu. Vjerovali su da je dužina ekvatora 3 hiljade km manja nego što je zapravo bila. Da su znali, možda ne bi ni plovili.

Šta je razlog za tako visoku tačnost Eratostenove metode (naravno, ako je koristio pravu pozornici)? Prije njega mjerenja su bila lokalni, on udaljenosti vidljive ljudskom oku, odnosno ne više od 100 km. To su, na primjer, metode u vježbama 1 i 2. U ovom slučaju greške su neizbježne zbog terena, atmosferskih pojava itd. Za postizanje veće preciznosti potrebno je izvršiti mjerenja globalno, na udaljenostima uporedivim sa radijusom Zemlje. Pokazalo se da je udaljenost od 800 km između Aleksandrije i Sijene sasvim dovoljna.

Vježbe
1. Kako izračunati poluprečnik Zemlje koristeći sljedeće podatke: sa planine visoke 500 m može se vidjeti okolina na udaljenosti od 80 km?
2. Kako izračunati polumjer Zemlje iz sljedećih podataka: brod visok 20 m, koji plovi 16 km od obale, potpuno nestaje iz vidokruga?
3. Dva prijatelja - jedan u Moskvi, drugi u Tuli, uzimaju svaki metar dugačku motku i postavljaju ih okomito. U trenutku tokom dana kada senka sa stuba dostigne najkraću dužinu, svaki od njih meri dužinu senke. Radilo je u Moskvi A cm, au Tuli - b cm Izraziti poluprečnik Zemlje u terminima A I b. Gradovi se nalaze na istom meridijanu na udaljenosti od 185 km.

Kao što se može vidjeti iz vježbe 3, Eratostenov eksperiment se može izvesti i na našim geografskim širinama, gdje Sunce nikada nije u zenitu. Istina, za to su vam potrebne dvije tačke na istom meridijanu. Ako ponovimo Eratostenov eksperiment za Aleksandriju i Sienu, a istovremeno izvršimo mjerenja u ovim gradovima u isto vrijeme (sada postoje tehničke mogućnosti za to), onda ćemo dobiti tačan odgovor, i to neće biti bitno na koji se meridijan Syene nalazi (zašto?).

Kako su mjereni Mjesec i Sunce. Tri Aristarhova koraka

Grčko ostrvo Samos u Egejskom moru sada je udaljena provincija. Dugačak četrdeset kilometara, širok osam kilometara. Na ovom sićušnom ostrvu rođena su tri najveća genija u različitim vremenima - matematičar Pitagora, filozof Epikur i astronom Aristarh. Malo se zna o životu Aristarha sa Samosa. Datumi života su približni: rođen oko 310. godine prije Krista, umro oko 230. godine prije Krista. Ne znamo kako je izgledao, nije sačuvana nijedna slika (moderni spomenik Aristarhu u grčkom gradu Solunu samo je vajarska fantazija). Dugi niz godina proveo je u Aleksandriji, gdje je radio u biblioteci i opservatoriji. Njegovo glavno ostvarenje, knjiga „O veličinama i udaljenostima Sunca i Meseca“, je, prema jednoglasnom mišljenju istoričara, pravi naučni podvig. U njemu on izračunava radijus Sunca, poluprečnik Mjeseca i udaljenosti od Zemlje do Mjeseca i do Sunca. To je učinio sam, koristeći vrlo jednostavnu geometriju i dobro poznate rezultate posmatranja Sunca i Mjeseca. Aristarh se tu ne zaustavlja; donosi nekoliko važnih zaključaka o strukturi Univerzuma, koji su bili daleko ispred svog vremena. Nije slučajno što je kasnije nazvan „Kopernik antike“.

Aristarhov proračun se može grubo podijeliti u tri koraka. Svaki korak se svodi na jednostavan geometrijski problem. Prva dva koraka su prilično elementarna, treći je malo teži. U geometrijskim konstrukcijama ćemo označavati sa Z, S I L centara Zemlje, Sunca i Meseca i kroz njih R, R s I R l- njihovi radijusi. Sva nebeska tijela smatrat ćemo sferama, a njihove orbite krugovima, kako je i sam Aristarh vjerovao (iako, kako sada znamo, to nije sasvim tačno). Počinjemo s prvim korakom, a za to ćemo malo promatrati Mjesec.

Korak 1. Koliko je puta Sunce dalje od Mjeseca?

Kao što znate, Mjesec sija reflektiranom sunčevom svjetlošću. Ako uzmete loptu i obasjate je velikim reflektorom sa strane, tada će u bilo kojoj poziciji biti osvijetljena tačno polovina površine lopte. Granica osvijetljene hemisfere je krug koji leži u ravni okomitoj na zrake svjetlosti. Dakle, Sunce uvek osvetljava tačno polovinu Mesečeve površine. Oblik Mjeseca koji vidimo ovisi o tome kako je pozicionirana ova osvijetljena polovina. At novi mjesec, kada se Mjesec uopće ne vidi na nebu, Sunce obasjava njegovu dalju stranu. Tada se osvijetljena hemisfera postepeno okreće prema Zemlji. Počinjemo da vidimo tanak polumjesec, zatim mjesec („Mjesec koji raste“), zatim polukrug (ova faza Mjeseca se zove „kvadratura“). Zatim, dan za danom (tačnije, noć po noć), polukrug raste do punog Mjeseca. Tada počinje obrnuti proces: osvijetljena hemisfera se okreće od nas. Mjesec “stari”, postepeno se pretvara u mjesec, lijevom stranom okrenutom prema nama, poput slova “C”, i konačno nestaje u noći mladog mjeseca. Period od jednog mladog mjeseca do drugog traje otprilike četiri sedmice. Za to vrijeme Mjesec pravi punu revoluciju oko Zemlje. Četvrtina perioda prolazi od mladog mjeseca do polumjeseca, pa otuda i naziv "kvadratura".

Aristarhova izvanredna pretpostavka je bila da su kod kvadrature sunčeve zrake koje obasjavaju polovinu Mjeseca okomite na pravu liniju koja povezuje Mjesec sa Zemljom. Dakle, u trouglu ZLS apex angle L- ravno (sl. 3). Ako sada izmjerimo ugao LZS, označimo ga sa α, dobijamo da je = cos α. Radi jednostavnosti, pretpostavljamo da je posmatrač u centru Zemlje. To neće bitno utjecati na rezultat, jer udaljenosti od Zemlje do Mjeseca i do Sunca znatno premašuju polumjer Zemlje. Dakle, izmjerivši ugao α između zraka ZL I ZS Tokom kvadrature Aristarh izračunava omjer udaljenosti do Mjeseca i Sunca. Kako uhvatiti Sunce i Mjesec na nebu u isto vrijeme? Ovo se može uraditi rano ujutro. Poteškoće nastaju iz drugog, neočekivanog razloga. U vrijeme Aristarha nije bilo kosinusa. Prvi pojmovi trigonometrije pojavljuju se kasnije, u djelima Apolonija i Arhimeda. Ali Aristarh je znao šta su takvi trouglovi, i to je bilo dovoljno. Crtanje malog pravokutnog trougla Z"L"S" sa istim oštrim uglom α = L"Z"S" i mjerenje njegove strane, nalazimo da je , i ovaj omjer je približno jednak 1/400.

Korak 2. Koliko je puta Sunce veće od Mjeseca?

Da bi pronašao odnos radijusa Sunca i Meseca, Aristarh koristi pomračenja Sunca (slika 4). Nastaju kada Mjesec blokira Sunce. Sa djelimičnim, ili, kako kažu astronomi, privatni Tokom pomračenja, Mjesec samo prelazi preko Sunčevog diska, ne pokrivajući ga u potpunosti. Ponekad se takvo pomračenje ne može vidjeti ni golim okom; Sunce sija kao običan dan. Samo kroz jak mrak, na primjer, zadimljeno staklo, može se vidjeti kako je dio solarnog diska prekriven crnim krugom. Mnogo rjeđe je potpuno pomračenje, kada Mjesec potpuno pokrije solarni disk na nekoliko minuta.

U to vrijeme pada mrak i na nebu se pojavljuju zvijezde. Pomrčine su užasavale drevne ljude i smatrane su vjesnicima tragedija. Pomračenje Sunca se različito posmatra u različitim dijelovima Zemlje. Tokom potpunog pomračenja, na površini Zemlje pojavljuje se sjena sa Mjeseca - krug čiji prečnik ne prelazi 270 km. Samo u onim delovima zemaljske kugle kroz koje ova senka prolazi može se posmatrati potpuno pomračenje. Stoga se potpuno pomračenje događa izuzetno rijetko na istom mjestu - u prosjeku jednom u 200-300 godina. Aristarh je imao sreće - mogao je svojim očima da posmatra potpuno pomračenje Sunca. Na nebu bez oblaka, Sunce je postepeno počelo da se gasi i smanjuje, a sumrak je nastupio. Na nekoliko trenutaka Sunce je nestalo. Tada se pojavio prvi zrak svjetlosti, solarni disk je počeo rasti, a ubrzo je Sunce zasjalo punom snagom. Zašto pomračenje traje tako kratko? Aristarh odgovara: razlog je taj što Mjesec ima iste prividne dimenzije na nebu kao i Sunce. Šta to znači? Nacrtajmo ravan kroz centre Zemlje, Sunca i Mjeseca. Rezultirajući poprečni presjek prikazan je na slici 5 a. Ugao između tangenti povučenih iz tačke Z na obim Mjeseca se zove ugaona veličina Moon, ili ona ugaoni prečnik. Određuje se i ugaona veličina Sunca. Ako se ugaoni prečnici Sunca i Meseca poklapaju, onda imaju iste prividne veličine na nebu, a tokom pomračenja Mesec zapravo potpuno blokira Sunce (Sl. 5 b), ali samo na trenutak, kada se zraci poklope ZL I ZS. Fotografija potpune pomračenja Sunca (vidi sliku 4) jasno pokazuje jednakost veličine.

Aristarhov zaključak se pokazao neverovatno tačnim! U stvarnosti, prosječni ugaoni prečnici Sunca i Mjeseca razlikuju se za samo 1,5%. Primorani smo da govorimo o prosječnim prečnicima jer se oni mijenjaju tokom cijele godine, budući da se planete ne kreću u krug, već u elipsama.

Povezivanje centra zemlje Z sa centrima Sunca S i mjesec L, kao i sa dodirnim tačkama R I Q, dobijamo dva pravougla trougla ZSP I ZLQ(vidi sliku 5 a). Oni su slični jer imaju par jednakih oštrih uglova β/2. dakle, . dakle, odnos radijusa Sunca i Meseca jednak omjeru udaljenosti od njihovih centara do centra Zemlje. dakle, R s/R l= κ = 400. Uprkos činjenici da su njihove prividne veličine jednake, pokazalo se da je Sunce 400 puta veće od Mjeseca!

Jednakost ugaonih veličina Mjeseca i Sunca je sretna slučajnost. To ne proizilazi iz zakona mehanike. Mnoge planete u Sunčevom sistemu imaju satelite: Mars ima dva, Jupiter četiri (i još nekoliko desetina malih), i svi imaju različite ugaone veličine koje se ne poklapaju sa solarnim.

Sada dolazimo do odlučujućeg i najtežeg koraka.

Korak 3. Izračunavanje veličina Sunca i Mjeseca i njihovih udaljenosti

Dakle, znamo omjer veličina Sunca i Mjeseca i omjer njihovih udaljenosti do Zemlje. Ove informacije relativno: vraća sliku okolnog svijeta samo do točke sličnosti. Možete ukloniti Mjesec i Sunce sa Zemlje 10 puta, povećavajući njihove veličine za istu količinu, a slika vidljiva sa Zemlje ostat će ista. Da biste pronašli stvarne veličine nebeskih tijela, morate ih povezati s nekom poznatom veličinom. Ali od svih astronomskih veličina, Aristarh još uvijek poznaje samo polumjer globusa R= 6400 km. Hoće li ovo pomoći? Da li se radijus Zemlje pojavljuje u bilo kojoj od vidljivih pojava koje se dešavaju na nebu? Nije slučajno što kažu “nebo i zemlja”, što znači dvije nespojive stvari. Pa ipak, takav fenomen postoji. Ovo je pomračenje Mjeseca. Uz njegovu pomoć, koristeći prilično genijalnu geometrijsku konstrukciju, Aristarh izračunava omjer radijusa Sunca i radijusa Zemlje i krug je zatvoren: sada istovremeno nalazimo poluprečnik Mjeseca, radijus Sunca, a istovremeno i udaljenosti od Mjeseca i od Sunca do Zemlje.

Tokom pomračenja Mjeseca, Mjesec ulazi u Zemljinu sjenu. Skrivajući se iza Zemlje, Mesec je lišen sunčeve svetlosti, pa tako prestaje da sija. Ne nestaje u potpunosti iz vidokruga, jer se mali dio sunčeve svjetlosti raspršuje u Zemljinoj atmosferi i stiže do Mjeseca, zaobilazeći Zemlju. Mjesec potamni, poprima crvenkastu nijansu (crvene i narandžaste zrake najbolje prolaze kroz atmosferu). U ovom slučaju senka Zemlje je jasno vidljiva na lunarnom disku (slika 6). Okrugli oblik sjene još jednom potvrđuje sferičnost Zemlje. Aristarha je zanimala veličina ove sjene. Da bismo odredili radijus kruga zemljine sjene (to ćemo učiniti sa fotografije na slici 6), dovoljno je riješiti jednostavnu vježbu.

Vježba 4. Na ravni je dat luk kružnice. Koristeći šestar i ravnalo, konstruirajte segment jednak njegovom polumjeru.

Nakon završetka konstrukcije, nalazimo da je poluprečnik Zemljine sjene otprilike puta veći od polumjera Mjeseca. Pređimo sada na sliku 7. Područje zemljine sjene u koju Mjesec pada tokom pomračenja je zasjenjeno sivom bojom. Pretpostavimo da su centri krugova S, Z I L leže na istoj pravoj liniji. Nacrtajmo prečnik Mjeseca M 1 M 2, okomito na pravu L.S. Produženje ovog prečnika siječe zajedničke tangente kružnica Sunca i Zemlje u tačkama D 1 i D 2. Zatim segment D 1 D 2 je približno jednako prečniku Zemljine sjene. Stigli smo do sljedećeg problema.

Zadatak 1. Date su tri kruga sa centrima S, Z I L, koji leži na istoj pravoj liniji. Segment linije D 1 D 2 prolaze L, okomito na pravu SL, a njegovi krajevi leže na zajedničkim vanjskim tangentama na prvu i drugu kružnicu. Poznato je da je odnos segmenta D 1 D 2 prečniku trećeg kruga je jednako t, a omjer prečnika prve i treće kružnice jednak je ZS/ZL= κ. Pronađite omjer prečnika prve i druge kružnice.

Ako riješite ovaj problem, naći ćete omjer radijusa Sunca i Zemlje. To znači da će se naći radijus Sunca, a sa njim i Mjeseca. Ali to neće biti moguće riješiti. Možete pokušati - problem nedostaje jedan podatak. Na primjer, ugao između uobičajenih vanjskih tangenti na prve dvije kružnice. Ali čak i da je ovaj ugao poznat, rješenje bi koristilo trigonometriju, koju Aristarh nije poznavao (odgovarajući problem formuliramo u vježbi 6). On pronalazi lakši izlaz. Nacrtajmo prečnik A 1 A 2 prva kruga i prečnik B 1 B 2 drugo, oba su paralelna segmentu D 1 D 2 . Neka C 1 i WITH 2 - tačke preseka segmenta D 1 D 2 sa pravim linijama A 1 B 1 I A 2 IN 2 shodno tome (slika 8). Zatim, kao prečnik zemljine senke, uzimamo segment C 1 C 2 umjesto segmenta D 1 D 2. Stani, stani! Šta to znači, "uzmite jedan segment umjesto drugog"? Nisu jednaki! Segment linije C 1 C 2 leži unutar segmenta D 1 D 2 znači C 1 C 2 <D 1 D 2. Da, segmenti su različiti, ali oni skoro jednaka.Činjenica je da je udaljenost od Zemlje do Sunca mnogo puta veća od prečnika Sunca (oko 215 puta). Stoga udaljenost ZS između središta prvog i drugog kruga značajno premašuje njihove prečnike. To znači da je ugao između zajedničkih vanjskih tangenta na ove kružnice blizu nule (u stvarnosti je otprilike 0,5°), tj. tangente su „gotovo paralelne“. Ako su tačno paralelne, onda tačke A 1 i B 1 poklopila bi se sa dodirnim tačkama, dakle, tačkom C 1 bi odgovarao D 1 , a C 2 s D 2, što znači C 1 C 2 =D 1 D 2. Dakle, segmenti C 1 C 2 i D 1 D 2 su skoro jednake. Ni tu Aristarhova intuicija nije iznevjerila: u stvari, razlika između dužina segmenata je manja od stoti dio procenta! Ovo nije ništa u poređenju sa mogućim greškama merenja. Pošto smo sada uklonili dodatne linije, uključujući kružnice i njihove zajedničke tangente, dolazimo do sljedećeg problema.

Zadatak 1". Na stranama trapeza A 1 A 2 WITH 2 WITH 1 bod preuzet B 1 i IN 2 tako da segment IN 1 IN 2 je paralelna sa bazama. Neka S, Z u L- sredine segmenata A 1 A 2 , B 1 B 2 i C 1 C 2 respektivno. Na osnovu C 1 C 2 leži segment M 1 M 2 sa sredinom L. To je poznato i . Nađi A 1 A 2 /B 1 B 2 .

Rješenje. Budući da , Tada , I stoga trokuta A 2 SZ I M 1 LZ slično sa koeficijentom SZ/LZ= κ. dakle, A 2 SZ= M 1 LZ, a samim tim i poenta Z leži na segmentu M 1 A 2 . Isto tako, Z leži na segmentu M 2 A 1 (Sl. 9). Jer C 1 C 2 = t·M 1 M 2 I , To .

dakle,

Na drugoj strani,

znači, . Iz ove jednakosti odmah dobijamo da .

Dakle, odnos prečnika Sunca i Zemlje je jednak, a odnos Meseca i Zemlje jednak.

Zamjena poznatih vrijednosti κ = 400 i t= 8/3, nalazimo da je Mjesec približno 3,66 puta manji od Zemlje, a Sunce 109 puta veće od Zemlje. Od radijusa Zemlje R znamo, nalazimo poluprečnik Meseca R l= R/3.66 i radijus Sunca R s= 109R.

Sada se udaljenosti od Zemlje do Mjeseca i do Sunca izračunavaju u jednom koraku, to se može učiniti pomoću kutnog promjera. Ugaoni prečnik β Sunca i Meseca je približno pola stepena (0,53° da budemo precizni). O tome kako su ga drevni astronomi mjerili bit će riječi kasnije. Ispuštanje tangente ZQ na obimu Meseca dobijamo pravougli trougao ZLQ sa oštrim uglom β/2 (slika 10).

Iz toga nalazimo , što je približno jednako 215 R l, ili 62 R. Isto tako, udaljenost do Sunca je 215 R s = 23 455R.

Sve. Pronađene su veličine Sunca i Mjeseca i udaljenosti do njih.

Vježbe
5. Dokaži da prave linije A 1 B 1 , A 2 B 2 i dvije zajedničke vanjske tangente na prvu i drugu kružnicu (vidi sliku 8) seku se u jednoj tački.
6. Zadatak 1 riješite ako dodatno znate ugao između tangenti između prve i druge kružnice.
7. Pomračenje Sunca se može posmatrati u nekim delovima planete, a ne u drugim. Šta je sa pomračenjem Mjeseca?
8. Dokažite da se pomračenje Sunca može posmatrati samo za vrijeme mladog mjeseca, a pomračenje Mjeseca samo za vrijeme punog mjeseca.
9. Šta se dešava na Mesecu kada dođe do pomračenja Meseca na Zemlji?

O prednostima grešaka

Zapravo, sve je bilo nešto komplikovanije. Geometrija se tek formirala, a mnoge stvari koje su nam bile poznate još od osmog razreda škole tada nisu bile nimalo očigledne. Aristarhu je bilo potrebno da napiše čitavu knjigu da prenese ono što smo naveli na tri stranice. A s eksperimentalnim mjerenjima, također sve nije bilo lako. Prvo, Aristarh je napravio grešku u merenju prečnika zemljine senke tokom pomračenja Meseca, dobivši omjer t= 2 umjesto . Osim toga, činilo se da polazi od pogrešne vrijednosti ugla β - ugaonog prečnika Sunca, smatrajući ga jednakim 2°. Ali ova verzija je kontroverzna: Arhimed u svojoj raspravi "Psamit" piše da je, naprotiv, Aristarh koristio gotovo tačnu vrijednost od 0,5°. Međutim, najstrašnija greška dogodila se u prvom koraku, pri izračunavanju parametra κ - omjera udaljenosti od Zemlje do Sunca i Mjeseca. Umjesto κ = 400, Aristarh je dobio κ = 19. Kako može biti više od 20 puta pogrešno? Vratimo se ponovo na korak 1, slika 3. Da bismo pronašli omjer κ = ZS/ZL, Aristarh je izmjerio ugao α = SZL, a zatim κ = 1/cos α. Na primjer, ako je ugao α 60°, onda bismo dobili κ = 2, a Sunce bi bilo dvostruko dalje od Zemlje od Mjeseca. Ali rezultat mjerenja bio je neočekivan: ugao α se pokazao gotovo ravan. To je značilo da je noga ZS mnogo puta superiorniji ZL. Aristarh je dobio α = 87°, a zatim cos α =1/19 (zapamtite da su svi naši proračuni približni). Prava vrijednost ugla je , i cos α =1/400. Dakle, greška mjerenja manja od 3° dovela je do greške od 20 puta! Nakon što je završio proračune, Aristarh dolazi do zaključka da je radijus Sunca 6,5 ​​radijusa Zemlje (umjesto 109).

Greške su bile neizbježne, s obzirom na nesavršene mjerne instrumente tog vremena. Još važnije je da se metoda pokazala ispravnom. Uskoro (po istorijskim standardima, tj. nakon oko 100 godina), izuzetni antički astronom Hiparh (190. - oko 120. pne.) otkloniće sve netačnosti i po Aristarhovom metodu izračunati tačne veličine Sunca i Meseca. Možda se Aristarhova greška na kraju pokazala korisnom. Prije njega je preovladavalo mišljenje da su Sunce i Mjesec ili imali iste dimenzije (kako se zemaljskom posmatraču čini), ili se samo malo razlikuju. Čak je i 19-struka razlika iznenadila savremenike. Stoga je moguće da, da je Aristarh pronašao ispravan omjer κ = 400, niko u to ne bi povjerovao, a možda bi i sam naučnik napustio svoju metodu, smatrajući rezultat apsurdnim. Dobro poznati princip kaže da je geometrija umjetnost dobrog zaključivanja iz loše izvedenih crteža. Da parafraziramo, možemo reći da je nauka općenito umjetnost izvlačenja ispravnih zaključaka iz netačnih, ili čak pogrešnih zapažanja. I Aristarh je doneo ovaj zaključak. 17 vekova pre Kopernika, shvatio je da u centru sveta nije Zemlja, već Sunce. Tako se prvi put pojavio heliocentrični model i koncept Sunčevog sistema.

Šta je u centru?

Preovlađujuća ideja u antičkom svijetu o strukturi Univerzuma, poznata iz časova istorije, bila je da u centru svijeta postoji stacionarna Zemlja, sa 7 planeta koje se okreću oko nje u kružnim orbitama, uključujući Mjesec i Sunce (koje se takođe smatralo planetom). Sve se završava nebeskom sferom na kojoj su vezane zvijezde. Sfera se okreće oko Zemlje i napravi punu revoluciju za 24 sata. Vremenom su na ovom modelu vršene višestruke korekcije. Tako su počeli vjerovati da je nebeska sfera nepomična, a da se Zemlja rotira oko svoje ose. Zatim su počeli da ispravljaju putanje planeta: krugovi su zamenjeni cikloidama, odnosno linijama koje opisuju tačke kruga dok se kreće duž drugog kruga (o ovim divnim linijama možete pročitati u knjigama G. N. Bermana „Cycloid “, A. I. Markushevich “Izvanredne krivulje”, kao i u “Kvantu”: članak S. Verova “Tajne cikloida” br. 8, 1975, i članak S. G. Gindikina “Zvjezdano doba cikloida”, br. 6 , 1985). Cikloidi su se bolje slagali sa rezultatima posmatranja, posebno su objašnjavali „retrogradno“ kretanje planeta. Ovo - geocentrično sistem svijeta, u čijem je središtu Zemlja („gaia”). U 2. veku dobija svoj konačni oblik u knjizi „Almagest“ Klaudija Ptolomeja (87–165), izuzetnog grčkog astronoma, imenjaka egipatskih kraljeva. Vremenom su neke cikloide postale složenije, a dodavano je sve više srednjih krugova. Ali općenito, Ptolomejev sistem je dominirao oko jedan i po milenijum, sve do 16. stoljeća, prije otkrića Kopernika i Keplera. U početku se i Aristarh držao geocentričnog modela. Međutim, izračunavši da je radijus Sunca 6,5 ​​puta veći od poluprečnika Zemlje, postavio je jednostavno pitanje: zašto bi se tako veliko Sunce okretalo oko tako male Zemlje? Uostalom, ako je radijus Sunca 6,5 ​​puta veći, onda je njegov volumen skoro 275 puta veći! To znači da Sunce mora biti u centru svijeta. Oko njega se okreće 6 planeta, uključujući i Zemlju. I sedma planeta, Mjesec, kruži oko Zemlje. Ovako se to pojavilo heliocentrična svjetski sistem (“helios” - Sunce). Sam Aristarh je primetio da takav model bolje objašnjava prividno kretanje planeta po kružnim orbitama i da se bolje slaže sa rezultatima posmatranja. Ali ni naučnici ni zvanični organi to nisu prihvatili. Aristarh je optužen za ateizam i proganjan. Od svih antičkih astronoma, samo je Seleuk postao pristalica novog modela. Niko drugi to nije prihvatio, barem istoričari nemaju čvrste informacije o ovom pitanju. Čak ni Arhimed i Hiparh, koji su poštovali Aristarha i razvili mnoge njegove ideje, nisu se usudili da stave Sunce u centar sveta. Zašto?

Zašto svijet nije prihvatio heliocentrični sistem?

Kako se dogodilo da tokom 17 vekova naučnici nisu prihvatili jednostavan i logičan sistem sveta koji je predložio Aristarh? I to uprkos činjenici da je službeno priznati geocentrični Ptolomejev sistem često zakazao, što nije u skladu s rezultatima promatranja planeta i zvijezda. Morali smo dodavati sve više i više novih krugova (tzv ugniježđene petlje) za "tačan" opis kretanja planeta. Sam Ptolomej nije se bojao poteškoća; napisao je: "Zašto se čuditi složenom kretanju nebeskih tijela ako nam je njihova suština nepoznata?" Međutim, do 13. vijeka nakupilo se 75 ovih krugova! Model je postao toliko glomazan da su se počeli čuti oprezni prigovori: da li je svijet zaista toliko komplikovan? Nadaleko poznat slučaj je slučaj Alfonsa X (1226-1284), kralja Kastilje i Leona, države koja je okupirala dio moderne Španije. On, pokrovitelj nauka i umetnosti, koji je na svom dvoru okupio pedeset najboljih astronoma sveta, rekao je na jednom od naučnih razgovora da je „da me je Gospod pri stvaranju sveta počastio i tražio moj savet , mnoge stvari bi bile uređene jednostavnije.” Takav bezobrazluk nije bio oprošten čak ni kraljevima: Alfons je svrgnut i poslat u samostan. Ali sumnje su ostale. Neki od njih bi se mogli riješiti postavljanjem Sunca u centar Univerzuma i usvajanjem Aristarhovog sistema. Njegova djela su bila poznata. Međutim, dugi niz stoljeća, nijedan od naučnika se nije usudio na takav korak. Razlozi nisu bili samo strah od vlasti i zvanične crkve, koja je Ptolomejevu teoriju smatrala jedino ispravnom. I ne samo u inerciji ljudskog razmišljanja: nije tako lako priznati da naša Zemlja nije centar svijeta, već samo obična planeta. Ipak, za pravog naučnika ni strah ni stereotipi nisu prepreka na putu ka istini. Heliocentrični sistem je odbačen iz potpuno naučnih, moglo bi se reći i geometrijskih razloga. Ako pretpostavimo da se Zemlja okreće oko Sunca, onda je njena putanja kružnica čija je polumjer jednaka udaljenosti od Zemlje do Sunca. Kao što znamo, ova udaljenost je jednaka 23.455 Zemljinih radijusa, odnosno više od 150 miliona kilometara. To znači da se Zemlja pomjeri 300 miliona kilometara u roku od šest mjeseci. Gigantske veličine! Ali slika zvjezdanog neba za zemaljskog posmatrača ostaje ista. Zemlja se naizmjenično približava i udaljava od zvijezda za 300 miliona kilometara, ali se ne mijenjaju prividne udaljenosti između zvijezda (na primjer, oblik sazviježđa) niti njihov sjaj. To znači da bi udaljenosti do zvijezda trebale biti nekoliko hiljada puta veće, odnosno nebeska sfera bi trebala imati potpuno nezamislive dimenzije! To je, inače, shvatio i sam Aristarh, koji je u svojoj knjizi napisao: „Zapremina sfere nepokretnih zvezda je onoliko puta veća od zapremine sfere poluprečnika Zemlja-Sunce, koliko puta zapremina potonjeg je veća od zapremine globusa“, tj. prema Aristarhu se pokazalo da je udaljenost do zvijezda (23.455) 2 R, to je više od 3,5 triliona kilometara. U stvarnosti, udaljenost od Sunca do najbliže zvijezde je i dalje oko 11 puta veća. (U modelu koji smo predstavili na samom početku, kada je udaljenost od Zemlje do Sunca 10 m, udaljenost do najbliže zvijezde je... 2700 kilometara!) Umjesto kompaktnog i udobnog svijeta, u kojem je Zemlja je u centru i koja se uklapa u relativno malu nebesku sferu, Aristarh je nacrtao ponor. I ovaj ponor je sve uplašio.

Venera, Merkur i nemogućnost geocentričnog sistema

U međuvremenu, nemogućnost geocentričnog sistema svijeta, sa kružnim kretanjima svih planeta oko Zemlje, može se utvrditi jednostavnim geometrijskim problemom.

Zadatak 2. Ravan ima dva kruga sa zajedničkim centrom O, dvije tačke se kreću jednoliko duž njih: tačka M duž jedne kružnice i tačke V na drugoj. Dokažite da se ili kreću u istom smjeru s istom kutnom brzinom, ili u nekom trenutku ugao MOV tup.

Rješenje. Ako se tačke kreću u istom smjeru različitim brzinama, onda nakon nekog vremena zrake OM I O.V.će biti korežiran. Sledeći ugao MOV počinje monotono rasti do sljedećeg slučaja, tj. do 360°. Stoga je u nekom trenutku jednak 180°. Slučaj kada se tačke kreću u različitim smjerovima razmatra se na isti način.

Teorema. Nemoguća je situacija u kojoj se sve planete Sunčevog sistema ravnomjerno rotiraju oko Zemlje u kružnim orbitama.

Dokaz. Neka O- centar Zemlje, M- centar Merkura, i V- centar Venere. Prema dugoročnim posmatranjima, Merkur i Venera imaju različite orbitalne periode i ugao MOV nikada ne prelazi 76°. Na osnovu rezultata zadatka 2, teorema je dokazana.

Naravno, stari Grci su se više puta susreli sa sličnim paradoksima. Zato su, da bi spasili geocentrični model svijeta, natjerali planete da se kreću ne u krugovima, već u cikloidama.

Dokaz teoreme nije sasvim korektan, jer se Merkur i Venera ne rotiraju u istoj ravni, kao u zadatku 2, već u različitim. Iako se ravni njihovih orbita gotovo poklapaju: ugao između njih je samo nekoliko stepeni. U vježbi 10, pozivamo vas da otklonite ovaj nedostatak i riješite analogni zadatak 2 za tačke koje rotiraju u različitim ravnima. Još jedan prigovor: možda ugao MOV može biti glupo, ali mi to ne vidimo jer je u to vrijeme dan na Zemlji? I mi ovo prihvatamo. U vježbi 11 morate to dokazati za tri rotirajući radijusi, uvijek će doći trenutak u vremenu kada formiraju tupe uglove jedan s drugim. Ako se na krajevima radijusa nalaze Merkur, Venera i Sunce, tada će u ovom trenutku Merkur i Venera biti vidljivi na nebu, ali Sunce neće, tj. biće noć na Zemlji. Ali moramo vas upozoriti: vježbe 10 i 11 su mnogo teže od zadatka 2. Na kraju, u vježbi 12 tražimo od vas, ni manje ni više, da izračunate udaljenost od Venere do Sunca i od Merkura do Sunca (oni, naravno, , okreću se oko Sunca, a ne oko Zemlje). Uvjerite se i sami koliko je to jednostavno nakon što smo naučili Aristarhovu metodu.

Vježbe
10. U prostoru su data dva kruga sa zajedničkim centrom O, dvije tačke se kreću duž njih jednoliko sa različitim ugaonim brzinama: tačka M duž jedne kružnice i tačke V na drugoj. Dokažite da je u nekom trenutku ugao MOV tup.
11. Na ravni su data tri kruga sa zajedničkim centrom O, tri tačke se kreću jednoliko duž njih sa različitim ugaonim brzinama. Dokažite da su u nekom trenutku sva tri ugla između zraka sa vrhom O, usmjereni na ove tačke, su tupi.
12. Poznato je da je maksimalna ugaona udaljenost između Venere i Sunca, odnosno maksimalni ugao između zraka usmerenih od Zemlje ka centrima Venere i Sunca, 48°. Pronađite radijus Venerine orbite. Isto važi i za Merkur, ako se zna da je maksimalna ugaona udaljenost između Merkura i Sunca 28°.

Završni dodir: mjerenje ugaonih dimenzija Sunca i Mjeseca

Prateći Aristarhovo razmišljanje korak po korak, propustili smo samo jedan aspekt: ​​kako je mjeren ugaoni prečnik Sunca? Sam Aristarh to nije učinio, koristeći mjerenja drugih astronoma (očigledno ne sasvim tačna). Podsjetimo da je mogao izračunati poluprečnike Sunca i Mjeseca bez korištenja njihovih ugaonih prečnika. Pogledajte ponovo korake 1, 2 i 3: nigdje se ne koristi vrijednost ugaonog prečnika! Potrebno je samo izračunati udaljenosti do Sunca i Mjeseca. Pokušaj određivanja kutne veličine "na oko" ne donosi uspjeh. Ako zamolite nekoliko ljudi da procijene ugaoni prečnik Mjeseca, većina će nazvati ugao od 3 do 5 stepeni, što je višestruko veće od prave vrijednosti. Ovo je optička iluzija: svijetli bijeli Mjesec izgleda masivno na tamnom nebu. Prvi koji je izvršio matematički rigorozno merenje ugaonog prečnika Sunca i Meseca bio je Arhimed (287-212 pne), koji je svoju metodu izložio u knjizi „Psamit“ („Proračun zrna peska“). Bio je svjestan složenosti zadatka: „Dobijanje tačne vrijednosti ovog ugla nije lak zadatak, jer ni oko, ni ruke, ni instrumenti kojima se očitava ne pružaju dovoljnu tačnost.“ Stoga se Arhimed ne obavezuje da izračuna tačnu vrijednost ugaonog prečnika Sunca, on je samo procjenjuje odozgo i odozdo. On postavlja okrugli cilindar na kraj dugačkog ravnala, nasuprot oku posmatrača. Lenjir je usmeren prema Suncu, a cilindar se pomera prema oku sve dok potpuno ne zakloni Sunce. Zatim posmatrač odlazi, a na kraju ravnala se označava segment MN, jednaka veličini ljudske zjenice (slika 11).

Tada je ugao α 1 između linija GOSPODIN I NQ manji od ugaonog prečnika Sunca, a ugao α 2 = P.O.Q.- više. Mi smo odredili PQ prečnik osnove cilindra, a kroz O - sredina segmenta MN. Dakle α 1< β < α 2 (докажите это в упражнении 13). Так Архимед находит, что угловой диаметр Солнца заключен в пределах от 0,45° до 0,55°.

Ostaje nejasno zašto je Arhimed mjerio Sunce, a ne Mjesec. Bio je dobro upoznat sa Aristarhovom knjigom i znao je da su ugaoni prečnici Sunca i Meseca isti. Mnogo je prikladnije izmjeriti mjesec: on ne zasljepljuje oči i njegove granice su jasnije vidljive.

Neki drevni astronomi mjerili su ugaoni prečnik Sunca na osnovu trajanja pomračenja Sunca ili Mjeseca. (Pokušajte da vratite ovu metodu u vježbi 14.) Ili možete učiniti isto bez čekanja pomračenja, već jednostavno gledajući zalazak sunca. Odaberimo za ovo dan prolećne ravnodnevice, 22. mart, kada Sunce izlazi tačno na istoku i zalazi tačno na zapadu. To znači da izlazak sunca pokazuje E i zalazak sunca W dijametralno suprotan. Za posmatrača na Zemlji, Sunce se kreće u krugu prečnika E.W.. Ravan ovog kruga čini ugao od 90° sa ravninom horizonta – γ, gde je γ geografska širina tačke M, u kojem se nalazi posmatrač (na primjer, za Moskvu γ = 55,5°, za Aleksandriju γ = 31°). Dokaz je dat na slici 12. Direktno ZP- osa rotacije Zemlje, okomita na ravan ekvatora. Geografska širina tačke M- ugao između segmenata ZP i ravan ekvatora. Prođimo kroz centar Sunca S ravan α okomita na osu ZP.

Ravan horizonta dodiruje globus u jednoj tački M. Za posmatrača koji se nalazi u tački M, Sunce se kreće u krugu tokom dana u α ravni sa centrom R i radijus PS. Ugao između ravni α i horizontalne ravni jednak je uglu MZP, što je jednako 90° – γ, pošto je ravan α okomita ZP, a ravnina horizonta je okomita ZM. Dakle, na dan ekvinocija, Sunce zalazi ispod horizonta pod uglom od 90° - γ. Shodno tome, tokom zalaska Sunca prolazi lukom kruga koji je jednak β/cos γ, gde je β ugaoni prečnik Sunca (slika 13). S druge strane, za 24 sata pređe puni krug oko ovog kruga, odnosno 360°.

Dobijamo proporciju u kojoj je šest, a ne devet, pošto su Uran, Neptun i Pluton otkriveni mnogo kasnije. Nedavno, 13. septembra 2006. godine, odlukom Međunarodne astronomske unije (IAU), Pluton je izgubio svoj planetarni status. Dakle, sada postoji osam planeta u Sunčevom sistemu.
Pravi razlog sramote kralja Alphonsa bila je, po svemu sudeći, uobičajena borba za vlast, ali je njegova ironična primjedba o ustrojstvu svijeta poslužila kao dobar razlog za njegove neprijatelje.

Navikli smo da Sunce tretiramo kao datost. Čini se da svakog jutra sija tokom dana, a zatim nestaje preko horizonta do sledećeg jutra. Ovo se nastavlja iz veka u vek. Neki obožavaju Sunce, drugi ne obraćaju pažnju na to, jer većinu vremena provode u zatvorenom prostoru.

Bez obzira na to kako se osjećamo prema Suncu, ono nastavlja da obavlja svoju funkciju – daje svjetlost i toplinu. Sve ima svoju veličinu i oblik. Dakle, Sunce ima gotovo idealan sferni oblik. Njegov prečnik je skoro isti po čitavom obimu. Razlike mogu biti oko 10 km, što je zanemarljivo.

Malo ljudi razmišlja o tome koliko je zvijezda udaljena od nas i koje je veličine. A brojke mogu iznenaditi. Dakle, udaljenost od Zemlje do Sunca iznosi 149,6 miliona kilometara. Štaviše, svaki pojedinačni zrak sunčeve svjetlosti dospijeva do površine naše planete za 8,31 minut. Malo je vjerovatno da će ljudi u bliskoj budućnosti naučiti letjeti brzinom svjetlosti. Tada bi bilo moguće doći do površine zvijezde za više od osam minuta.

Dimenzije Sunca

Sve je relativno. Ako uzmemo našu planetu i uporedimo je po veličini sa Suncem, ona će stati na njenu površinu 109 puta. Poluprečnik zvijezde je 695.990 km. Štaviše, masa Sunca je 333.000 puta veća od mase Zemlje! Štaviše, u jednoj sekundi daje energiju ekvivalentnu gubitku mase 4,26 miliona tona, odnosno 3,84x10 na 26. stepen J.

Koji se zemljanin može pohvaliti da je prošao ekvatorom cijele planete? Vjerovatno će biti putnika koji su prešli Zemlju na brodovima i drugim vozilima. Ovo je oduzelo dosta vremena. Trebalo bi im mnogo duže da obiđu Sunce. Za to će biti potrebno najmanje 109 puta više truda i godina.

Sunce može vizualno promijeniti svoju veličinu. Ponekad se čini nekoliko puta veći nego inače. Drugi put se, naprotiv, smanjuje. Sve zavisi od stanja Zemljine atmosfere.

Šta je Sunce

Sunce nema istu gustu masu kao većina planeta. Zvijezda se može uporediti sa iskrom koja neprestano ispušta toplotu u okolni prostor. Osim toga, na površini Sunca povremeno dolazi do eksplozija i odvajanja plazme, što uvelike utiče na dobrobit ljudi.

Temperatura na površini zvezde je 5770 K, u centru - 15 600 000 K. Sa starošću od 4,57 milijardi godina, Sunce je sposobno da ostane ista sjajna zvezda tokom čitavog

Ovekovečite svoju ljubav prema prerano preminulima u granitu. Mislite na budućnost, ali ne zaboravite na prošlost. Granitni spomenici, spomen obilježja, konstrukcije, nadgrobni spomenici, ploče i svi drugi proizvodi od granita savršeno su očuvani u različitim vremenskim i temperaturnim uvjetima. Vek trajanja izrađenog spomenika od granita je neograničen. Odjeljak za narudžbe će vam pomoći da naručite i razgovarate o svim finansijskim pitanjima. Ostavit ćemo uspomenu na vašu rodbinu u Ukrajini!

Uporedne veličine Sunca, Zemlje i drugih planeta.

Zemlja je treća planeta od Sunca (uočavaju se proporcije veličina svih planeta i Sunca). Tako možete završiti obim Sunca i shvatit ćete koliko je Zemlja mala

Planeta Merkur kruži najbliže Suncu (na prosječnoj udaljenosti od 58 miliona km). Značajno je manji od Zemlje. Na Merkuru nema atmosfere, što znači da ne može biti života; Merkur uvijek ima istu polovinu okrenutu prema Suncu. Merkur je veoma teško posmatrati sa Zemlje, najčešće se gubi na zracima Sunca.
Dalje od Merkura (na prosječnoj udaljenosti od 108 miliona km od Sunca) planeta Venera je najsjajnija svjetiljka na nebu nakon Sunca i Mjeseca. Venera je po veličini i masi gotovo jednaka Zemlji. Venera je okružena prozračnom atmosferom. Gusti oblaci skrivaju njegovu površinu od nas.
Treća planeta je naša Zemlja. Iza njega, na udaljenosti od 228 miliona km od Sunca, nalazi se planeta Mars. Ova planeta je znatno manja od Zemlje, ali veća od Merkura. Mars je okružen atmosferom, ali manje gustom od Zemljine atmosfere. Transparentnost atmosfere Marsa omogućila je astronomima da nauče mnogo o strukturi njegove površine i otkriju da Mars ima veoma oštru klimu. Naučnici trenutno raspravljaju o tome da li bi određene biljne vrste mogle postojati na Marsu. Ima li života na Marsu i Veneri? Ovo je jedno od uzbudljivih pitanja nauke. Vjerovatno će se to saznati na terenu.
ti si čovek na ovim planetama. Vjerovatno će se takvi letovi odvijati u našem vijeku.
Planeta Jupiter kruži mnogo dalje od Sunca (5 puta dalje od Zemlje). To je najveća planeta u Sunčevom sistemu, 1312 puta veća od Zemlje. Nešto manji od Jupitera, sljedeća planeta iza njega je Saturn (9 puta udaljeniji od Sunca od Zemlje). Slijede dvije planete: Uran (19 puta udaljeniji od Sunca od Zemlje) i Neptun (30 puta dalje). Oba su manja od Saturna, ali mnogo veća od Zemlje. Ove četiri planete se nazivaju "gigantske planete". Okruženi su ogromnom atmosferom otrovnih gasova. Na ovim planetama dominira hladnoća (temperatura 150-220° ispod nule) i jasno je da o mogućnosti života na njima ne treba govoriti.
I konačno, vrlo daleko (40 puta dalje od Zemlje od Sunca) oko Sunca se okreće još jedna planeta - Pluton, o čijoj prirodi se još uvijek vrlo malo zna.
Da li postoje planete još udaljenije od Plutona, ili Sunčev sistem "završava" sa Plutonom, još ne znamo.
Postoji mnogo više malih planeta u Sunčevom sistemu (većina njih kruži oko Sunca između Marsa i Jupitera). Mnoge velike planete kruže svojim satelitima, slično Mjesecu, satelitu Zemlje (na primjer, Jupiter ima 12 poznatih satelita). Komete putuju između planeta, takođe podložne sunčevoj gravitaciji.
Sunce je jedna od nama najbližih zvijezda. Najbliža zvijezda nakon Sunca je 40 triliona kilometara udaljena od Zemlje. Svjetlosnom zraku (putuje 300 hiljada km u sekundi) potrebno je 4 1/3 godine da putuje od zvijezde najbliže Zemlji, dok od Sunca treba 8 minuta da stigne, a od Mjeseca 1,4 sekunde.
Zvijezde su mnogo raznovrsnije od planeta Sunčevog sistema. Postoje zvijezde mnogo puta veće i masivnije od Sunca, i zvijezde manje od njega. Poznate su zvezde koje emituju mnogo više toplote i svetlosti od Sunca, a zvezde su relativno „hladne“. Nema sumnje da mnoge zvijezde imaju planete koje kruže oko njih i da na nekim od planeta postoji život. Ali čak ni najmoćniji moderni teleskopi ne mogu otkriti planete oko obližnjih zvijezda.
U vedroj noći na nebu je vidljiv širok pojas Mliječnog puta. Ovo je ogroman broj zvijezda koje zbog udaljenosti nisu pojedinačno vidljive golim okom. Mliječni put i sve ostale zvijezde vidljive na nebu čine našu Galaksiju - ogroman zvjezdani sistem. U njemu se nalazi preko 150 milijardi zvijezda, a Sunce je samo jedna od njih. Sunce (a sa njim i Zemlja i druge planete) nije u centru Galaksije, već bliže njenoj granici. Zrak svjetlosti putuje kroz cijeli naš zvjezdani sistem za otprilike 100 hiljada godina.
Sa snažnim teleskopima, na nebu se mogu videti veoma male maglovite tačke. Ovo su zvjezdani sistemi slični našoj galaksiji, neki mnogo veći. Oni su toliko udaljeni od Zemlje da su njihovoj svjetlosti potrebni milioni, stotine miliona, pa čak i milijarde godina da stigne do nas.
Čak iu davna vremena ljudi su razmišljali o zvjezdanom nebu. Čak i tada to nije bilo samo divljenje veličanstvenoj slici neba. Uočene su promjene na nebu koje su usko povezane sa pojavama koje se dešavaju na Zemlji.
Sunce svakog jutra izlazi iznad horizonta, diže se iznad njega, dostižući najveću visinu u podne, a zatim zalazi. Ovo se ponavlja svaki dan. Sunce je izašlo i dan je počeo. Sunce je zašlo - dan je završio, noć je počela.
Odavno je uočeno da se većina zvijezda pojavljuje svake večeri na istočnom dijelu neba, izdiže se iznad horizonta, dostižu najveću visinu iznad njega u južnom dijelu neba, a zatim zalaze u zapadnom dijelu horizonta. . Sledeće večeri, svaka zvezda ponovo izlazi na istoj tački na nebu kao i prethodnog dana.
Međutim, bila su potrebna duga i sistematska posmatranja neba (sprovođena su već u antičko doba) kako bi se uočilo da se Sunce kreće po nebu iz dana u dan, iz meseca u mesec, praveći puni krug za otprilike 365 1 /4 dana, odnosno u vreme kada se na Zemlji smenjuju godišnja doba. Istovremeno, Sunce se kreće po nebu svaki put istom putanjom, pored istih zvijezda. Ako je u jednom ili drugom trenutku date godine Sunce blizu takvih i takvih zvijezda, onda je tako bilo u isto doba godine prije mnogo godina, a tako će biti i za mnogo godina.
Mjesec se pojavljuje u obliku uskog polumjeseca, zatim "raste", dostiže pun mjesec i ponovo se smanjuje u polumjesec, a zatim postaje nevidljiv na mladom mjesecu. I sve se to dešava za 29 dana.
"Lutajuća" svjetiljka - planete koje se kreću po nebu - odavno su primijećene. Ljudi su imali mišljenje da je Zemlja nepomična, a oko nje se svakodnevno okreće čitav nebeski svod sa bezbroj zvijezda. Sunce čini složeno kretanje oko Zemlje - dnevno, zajedno sa nebeskim svodom, i godišnje, krećući se među zvijezdama. Mjesec se oko Zemlje okrene za 29 dana, a planete u različito vrijeme.
Pogrešnu ideju da Zemlja počiva u centru Univerzuma i da su nebeska tela stvorena samo da osvetle i zagreju Zemlju, podržavalo je reakcionarno učenje crkve.

Naša Zemlja je sjajna. Njegova priroda je raznolika, bogatstva njegovih dubina su bezbrojna. A u isto vrijeme, ogromna Zemlja je samo jedna od planeta koje se okreću oko Sunca.
U poređenju sa Zemljom, Sunce je ogromna vruća lopta. Njegov prečnik je 109 puta veći od prečnika Zemlje, a zapremina 1301 hiljadu puta veća od zapremine globusa. Prosječna udaljenost od Zemlje do Sunca je 149.500 hiljada km (približno). Stoga se Sunce pojavljuje na nebu kao mali disk.
Sunce emituje mnogo svetlosti i toplote u svemir. Zemlja prima samo neznatan dio te topline i svjetlosti - manje od jednog dvomilijardinog dijela. Ali ovo je sasvim dovoljno da osvetli i zagreje Zemlju i sve što na njoj živi milijardama godina.
Sva tijela u prirodi imaju svojstvo privlačenja jedno drugo. Ovo svojstvo tijela naziva se "gravitacija". Što je veća masa tijela (tj. što više tvari sadrži), veća je inherentna sila privlačenja.
Masa Zemlje je veoma velika - iznosi šest sekstiliona tona.
Moćna sila gravitacije drži sve na Zemlji. U naše vrijeme, gigantski napredak u nauci i tehnologiji omogućio je po prvi put savladavanje gravitacije i lansiranje umjetnih Zemljinih satelita i svemirskih brodova u svemir.
Masa Sunca je 333 hiljade puta veća od mase Zemlje. Gravitaciona sila Sunca je tolika da pokorava sve planete i tera ih da se kreću, ili, kako kažu, da se okreću oko Sunca. Planete su “vječni sateliti” Sunca. Devet planeta se okreće oko Sunca, a među njima je i Zemlja.

I za početak, odnos mase Sunca i masa crnih rupa u Galaksiji

I još veći objekat od crne rupe, Quasar je svijetli objekt u centru galaksije koji proizvodi oko 10 triliona puta više energije u sekundi od našeg Sunca i čije je zračenje vrlo promjenjivo na svim valnim dužinama